Сдвиговое устройство с самоконтролем Советский патент 1987 года по МПК G11C19/00 G11C29/00 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых системах контроля и управления,

Целью изобретения является повыше- j ние надежности сдвигового устройства с самоконтролем, позволяющей обнаруживать ошибки как нечетной, так и четной кратности.

На-фиг,1 приведена структурная схема сдвигового устройства с самоконтролем; на фиг.2 - пример построения четырехразрядного модуля М сдви-, гового устройства с самоконтролем . с использованием микросхем средней степени интегратораj на фиг,3 - схема многоразрядного сдвигового устройства с самоконтролем на основе модулей М.

to

15

шине 12, при этом запись информации осуществляется тактовым импульсом по первой тактовой шине 13, Во второй регистр 2 сдвига записывается обратный код числа, образованный блоком элементов НЕ 4, Если на шине 15 управления низкий уровень сигнала, то регистры 1 и 2 сдвига подготовлены к работе в режиме сдвига, при этом информация поступает на входы регистров последовательным кодом по первой информационной шине 11, а сам сдвиг осуществляется тактовым импульсом по второй тактовой шине 14, Во второй регистр 2 сдвига поступает обратный код, образованный на выходе элемента НЕ 5, Таким образом, в первом регистре 1 сдвига всегда прямой код числа, во втором регистре 2

Сдвиговое устройство с самоконтро-20 сдвига - обратный код того же числа.

лем содержит первый и второй регистры сдвига 1 и 2, сумматор 3, блок элементов НЕ 4, элемент НЕ 5, элемент ИЛИ 6, первый и второй элементы 7 и 8 задержки, D-триггер 9, элемент И 10, первую и вторую информационные шины 11 и 12, первую и вторую тактовые шины 13 и 14, шину 15 управления, выходные шины прямого 16-и обратного 17 кодов, информационный D-вход 18 .и установочньш R-вход 19 D-триггера, выход 20 сигнала Ошибка, вход 21 переноса младшего разряда и вькод 22

25

30

Эти коды поступают на входы слагаемых сумматора,

В исходном состоянии на обоих тактовых шинах 13 и 14 нулевые уровни сигналов, при этом нулевой уровень сигнала также присутствует на установочном R-входе 19 D-триггера 9, удерживая его в состоянии О, при котором высокий уровень потенциала с инверсного выхода В--триггера 9 открывает элемент И 10 по второму входу.

В зависимости от потенциала на

шине 15 управления происходит сдвиг переноса старшего разряда сумматора, , „

, ,,-, информации в регистрах 1 и 2 сдвига

Модуль М содержит два четырехраз- 35

рядньк регистра 1 и 2 сдвига, четьфех- ™ ™ « ™ параллельного кода,

разрядный комбинационньш сумматор 3, Последовательньш код на сдвиг подаетгруппу элементов НЕ 4, шины 23 и 25 информационные входы последовательного кода регистров сдвига 1 и 2 соот- 40 информационной шине 12, Запись инветственно, шины 24 и 26 - выходы старших разрядов регистров 1 и 2, Шины 23-26 используются для соединения модулей М,

45

Принцип работы устройства заключается в следующем.

Первый и второй регистры сдвига работают в двух режимах; в режиме сдвига и режиме записи параллельного Q выходе 22 переноса, старшего разряда - кода. Первый режим используется для нулевой уровень сигнала. Тактовьй осуществления сдвига информации в ре- . импульс, пришедший: на схему по перся по первой информационной шине 11, код параллельной записи- - по второй

формации или сдвиг осуществляются тактовыми импульсами, поступаюш;ими на схему по тактовым шинам 13 и 14 соответственно. При этом в регистрах 1 и 2 сдвига образуются прямой и об- ратньм коды одного и того же числа, которые подаются ка входы слагаемых сумматора., Б сумма.торе в результате сложения получается код 111 , , , 11 ,а на

гистре, второй режим применяется для предварительного ввода числа в регистр. Если на шине 15 управления высокий уровень сигнала, то регистры 1 и 2 сдвига подготовлены к работе в режиме записи параллельного кода, подаваемого по второй информационной

шине 12, при этом запись информации осуществляется тактовым импульсом по первой тактовой шине 13, Во второй регистр 2 сдвига записывается обратный код числа, образованный блоком элементов НЕ 4, Если на шине 15 управления низкий уровень сигнала, то регистры 1 и 2 сдвига подготовлены к работе в режиме сдвига, при этом информация поступает на входы регистров последовательным кодом по первой информационной шине 11, а сам сдвиг осуществляется тактовым импульсом по второй тактовой шине 14, Во второй регистр 2 сдвига поступает обратный код, образованный на выходе элемента НЕ 5, Таким образом, в первом регистре 1 сдвига всегда прямой код числа, во втором регистре 2

Эти коды поступают на входы слагаемых сумматора,

В исходном состоянии на обоих тактовых шинах 13 и 14 нулевые уровни сигналов, при этом нулевой уровень сигнала также присутствует на установочном R-входе 19 D-триггера 9, удеривая его в состоянии О, при котором высокий уровень потенциала с инверсного выхода В--триггера 9 открывает элемент И 10 по второму входу.

Последовательньш код на сдвиг подается по первой информационной шине 11, код параллельной записи- - по второй

информационной шине 12, Запись инвыходе 22 переноса, старшего разряда - нулевой уровень сигнала. Тактовьй импульс, пришедший: на схему по перформации или сдвиг осуществляются тактовыми импульсами, поступаюш;ими на схему по тактовым шинам 13 и 14 соответственно. При этом в регистрах 1 и 2 сдвига образуются прямой и об- ратньм коды одного и того же числа, которые подаются ка входы слагаемых сумматора., Б сумма.торе в результате сложения получается код 111 , , , 11 ,а на

вой 13 или по второй 14 тактовым шинам, проходит через элемент ИЛИ 6 и .. ;5 далее через первый элемент 7 задержки (величина задержки перекрывает время установления переходного процесса при суммировании прямого и обратного кодов чисел) на вход 21 переноса младшего разряда сумматора 3, где суммируется с кодом 111 ... 11 . В результате сложения кода 111 ... 11 с единицей в сумматоре 3 код суммы становится равным 000...00, а на выходе 22 переноса старшего разряда появляется единичный уровень сигнала т.е. образуется положительный перепад напряжения, которьй переводит D-триггер 9 в состояние 1. При

этом по второму входу запирается элемент И 10 и тактовый импульс, задер- жанньш вторым элементом 8 задержки (величина задержки перекрывает время переключения D-триггера 9), не про- ходит на выход 20 сигнала Ошибка. Так функционирует схема при правильной работе элементов.

В случае неисправности или сбоя любого из элементов 1-5 в сумматоре 3 результат суммирования будет отличен от числа, выраженного кодом 111 ... 11, а 3 начит, с приходом на вход 21 переноса старшего разряда сумматора 3 тактового импульса на выходе 22 переноса старшего разряда сумматора не образуется положительньш перепад напряжения. D-триггер 9 остается в нулевом состоянии, при котором элемент И 10 открыт по второму входу. Тактовый импульс через второй элемент 8 задержки проходит на выход элемента И 10 в виде сигнала Ошибка (шина 20).

Таким образом, сдвиговое устройст- 35 ходы первого и второго регистров

во с самоконтролем позволяет обнару- живать сбои и неисправности в работе в каждом такте функционирования как в процессе сдвигов, так и в процессе записи в регистр параллельного кода. Схему диагностики на элементах 2- 10 также можно применять и как автономную для проверки (контроля) регистров сдвига.

Формула изобретения

Сдвиговое устройство с самоконтролем, содержащее первый регистр сдвига, первьй и второй входы которого 50 выход D-триггера соединен с вторым являются первым и вторым информацион- входом элемента И.

O

0

5

ными входами устройства, тактовый вход первого регистра сдвига является первым тактовым входом устройства, а управляющий вход - управляющим входом устройства, отличающееся тем, что, с целью повьш ения надежности сдвигового устройства, в него введен второй рег.истр сдвига, сумматор, блок элементов НЕ, элемент НЕ, D- триггер, элемент ИЛИ, первый и второй элементы задержки, элемент И, выход которого является выходом сигнала ошибки устройства, первые тактовые входы первого и второго регистров сдвига объединены и соединены с первым входом элемента ИЛИ, вторые тактовые входы первого и второго регистров сдвига объединены и соединены с вторым входом элемента ИЛИ и являются вторым тактовым входом устройства, управляющие входы первого и второго регистров сдвига объединены, первый информационный вход первого регистра сдвига является первым ин- 5 формационным входом устройства и через элемент НЕ соединен с первым информационным входом второго регистра сдвига, второй информационный вход первого регистра сдвига соединен с входом блока элементов НЕ и является вторым информационным входом устройства, выход блока элементов НЕ соединен с вторым информационным входом второго регистра сдвига, вы0

сдвига соединены с первым и вторым входами сумматора и являются первым и вторым информационными выходами устройства, выход элемента ИЛИ соединен с входом первого элемента задержки, выход которого соединен с третьим входом сумматора, входом установки в О D-триггера и через второй элемент задержки соединен с

первым входом элемента И, выход сумматора соединен с входом синхронизации D-триггера, информационный вход D-триггера является третьим информационным входом устройства, единичный

//

12

/J llf fS

фуг. 2

ДГ

Редактор А. Лежнина

ООиг. J

Составитель И. Геворкова

Техред И.Попович Корректор А. Обручар

Заказ 5795/43 Тираж 588Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

Произв.одственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4